TW201738491A - 具有水流穩定性的水龍頭接頭 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種水龍頭接頭，包括：適於將該水龍頭接頭(1)與一水龍頭(10)耦合的一第一耦合部(2)以及形成一流體出口(5)的一第二耦合部(3)，該第二耦合部(3)適於接收一軟管接頭；其中，在該第一耦合部(2)內提供有一密封元件(7)，以獲得該水龍頭接頭(1)與該水龍頭(10)之間的一液密連接，其特徵在於，該密封元件(7)包括一密封區域(7.1)以及包括一個或多個桿(7.3)的一流體通過區域(7.2)，該等桿(7.3)將該流體通過區域(7.2)分割，用以在該流體出口(5)提供一集中的液體流。

Description

具有水流穩定性的水龍頭接頭

本發明基本上係與水龍頭接頭的領域有關。具體而言，本發明係揭露一種包括用以減少液體湍流的裝置的水龍頭接頭。

用於能快速耦合一軟管(hose)與一水龍頭的水龍頭接頭已公知於現有技術。例如，英國專利文獻GB 1,167,680A揭露了一種軟管耦合件(hose coupling)，包括一內公件(inner male member)以及一外母件(outer female member)，該內公件適於插入至該外母件內。該外母件包括鎖扣裝置(locking means)，以在該內件以及該外件之間建立一可拆卸的連接。

為了耦合一軟管與一水龍頭，該內公件設置於該水龍頭的出口。在沒有軟管與該內公件耦合的情況下，例如為了直接從該水龍頭供水至一澆水器(watering can)，水不會形成均勻的水射流(water jet)而是水從水龍頭噴灑出。這樣的水的噴灑主要由包含在該水龍頭中的閥所導致。

本發明的實施例的一目的在於提供一種水龍頭接頭，該水龍頭接頭穩定液體流動，以在沒有軟管與該水龍頭接頭耦合的情況下避免水花飛濺。該目的藉由申請專利範圍的獨立項的特徵達成。較佳的實施例則提供於申請專利範圍的附屬項中。如果沒有特別明確地指出，則本發明的實施例可以自由地彼此結合。

根據一實施態樣，本發明是關於一種水龍頭接頭。該水龍頭接頭包括：適於將該水龍頭接頭與一水龍頭耦合的一第一耦合部以及形成一流體出口的一第二耦合部，該第二耦合部適於接收一軟管接頭。該第一耦合部內提供有一密封元件，以獲得該水龍頭接頭與一水龍頭之間的一液密連接(liquid-tight connection)。該密封元件包括一密封區域以及包括一個或多個桿的一流體通過區域，該等桿將該流體通過區域分割，用以在該流體出口提供一集中的液體流。

該水龍頭接頭的優點在於，基於該密封元件的該等桿，可以達成液體湍流的靜止，使在該水龍頭接頭的該出口產生均勻的液體流。藉由將一個或多個桿集成於該密封元件內，該密封元件不僅能用於提供該水龍頭與該水龍頭接頭之間的一液密密封，該密封元件還能提供用以靜止液體流的裝置以避免在該水龍頭接頭的該流體出口發生不希望的水花飛濺。

根據實施例，該密封元件適於由一環狀部所支撐，該環狀部連接該第一耦合部與該第二耦合部。該密封元件的該密封區域可以抵靠在該環狀部上，以在該水龍頭上提供水龍頭接頭的一密封配置。

根據實施例，該密封元件在該流體通過區域以及該密封區域具有相同的高度。也就是說，該密封元件可以是一個盤狀的平面密封。

根據其他實施例，該密封元件包括一階梯形狀，其中該流體通過區域具有大於該密封區域的高度。例如，該流體通過區域可以至少部分從該密封區域朝下(在該流體出口的方向上)突出。藉此，該流體通過區域的高度增加，使得該等桿與流動通過該密封元件的流體之間的互動長度變大。因而，靜止效果可以顯著地增強。

根據實施例，該密封元件包括一軸環，該軸環圍繞該流體通過區域並朝向該流體出口突出。該軸環可以形成朝下突出的一環形壁。基於該軸環，橫向限定該流體通過區域的一密封元件壁的高度增加。該軸環的優點在於，該等桿的高度可以增加，且該等桿的剛性提升。

根據實施例，該一個或多個桿從一密封元件壁橫向突出，該密封元件壁沿圓周方向限定該流體通過區域。該等桿可以一體形成於該密封元件壁。

根據實施例，該一個或多個桿包括一平面形狀。例如，多個平面形狀的桿可以從一密封元件壁橫向突出，形成一星形的桿配置。

根據實施例，該密封元件包括兩個或多個桿，該等桿平均地分佈於該流體通過區域的圓周上。藉由該等分佈的桿，該流體通過區域被部份地分割，使流動通過液體流道的液體靜止。

根據實施例，該一個或多個桿從限定該流體通過區域的一密封元件壁徑向突出。換句話說，一桿與在該桿的原點的一切線限制成一直角角度。

根據其他實施例，該一個或多個桿從限定該流體通過區域的一密封元件壁突出，以使該桿與在該桿的原點的一切線限制成一銳角角度。

根據實施例，該一個或多個桿包括一小於該流體通過區域的半徑的寬度。根據其他實施例，該一個或多個桿從限定該流體通過區域的一密封元件壁徑向突出，並且在該流體通過區域的中心耦合。

根據實施例，該等桿在該流體通過區域形成一格狀或蜂窩狀的結構。藉由該格狀或蜂窩狀的結構，在該流體通過區域中可以形成液體導引管，該等液體導引管改善了在該流體出口的液體流動的靜止。

根據實施例，該密封元件是一個一體形成的密封元件。該密封元件可以利用1K製程(1K-manufacturing process)或2K製程(2K-manufacturing process)製造。利用1K製程，該等桿以及位於該密封區域的該密封元件部份可以包括一彈性材質。利用2K製程，該等桿可以包括較位於該密封區域的該密封元件部份剛性高(stiffer)的材質。

根據實施例，該密封元件是一射出成型或冲孔成型的元件。藉此，該密封元件可能以合理的成本製成。

本發明中所使用的用語「基本上」或「大約」意指與精確值偏差+/- 10%，較佳為+/- 5%，以及/或不影響功能的形式上變化的偏差。

1‧‧‧水龍頭接頭

2‧‧‧第一耦合部

2.1‧‧‧母螺紋

3‧‧‧第二耦合部

4‧‧‧流體通道

5‧‧‧流體出口

6‧‧‧環狀部

7‧‧‧密封元件

7.1‧‧‧密封區域

7.2‧‧‧流體通過區域

7.3‧‧‧桿

7.4‧‧‧軸環

7.5‧‧‧密封元件壁

10‧‧‧水龍頭

α‧‧‧角度

d‧‧‧直徑

h‧‧‧高度

LA‧‧‧縱向軸

r‧‧‧半徑

t‧‧‧切線

w‧‧‧寬度

本發明的多種態樣，包括它們具體的特徵以及優點，可以透過配合以下詳細說明以及附件圖式清楚了解。其中，圖1係顯示根據現有技術之水龍頭接頭的剖面圖；圖2係顯示根據圖1具有水龍頭接頭之開啟的水龍頭； 圖3係顯示第一範例實施例具有密封元件的水龍頭接頭的剖面圖；圖4係顯示根據圖3具有水龍頭接頭之開啟的水龍頭；圖5係顯示包括密封元件之水龍頭接頭的剖面圖；圖5a係顯示根據圖5之第二範例實施例的密封元件的透視圖；圖6係顯示第三範例實施例具有密封元件的水龍頭接頭的剖面圖；以及圖7係顯示第四範例實施例具有密封元件的水龍頭接頭的剖面圖。

以下搭配元件符號以及圖式對本發明詳細說明。圖式表示各範例實施例。但是，本發明並不侷限於這裡所闡述的實施例。在以下說明中，如有相似的元件符號，相似的元件符號用以代表相似的元件、部件、項目或特徵。

圖1係顯示根據現有技術之水龍頭接頭1的剖面圖。水龍頭接頭包括一第一耦合部2以及一第二耦合部3。第一耦合部2被配置以可拆卸地連接水龍頭接頭1與水龍頭的一出口。詳細而言，第一耦合部2可以包括具有一母螺紋2.1的一環形形狀，用以容許水龍頭接頭1被擰緊於水龍頭的一對應的公螺紋。

第二耦合部3適於被插入至一對應的軟管接頭內，以建立水龍頭接頭1與軟管接頭之間的可拆卸連接。第二耦合部3可以包括一基本上為管狀的形狀。在第二耦合部3的外壁的輪廓適於容許水龍頭接頭1與軟管接頭之間的可拆卸連接。第二耦合部3限定了一流體通道4，水龍頭所提供的流體通過流體通道4被導引至設置在第二耦合部3的自由端的一流體出口5。

第一耦合部2透過一環狀部6與第二耦合部3連接，環狀部6提供一密封表面，用以提供水龍頭與水龍頭接頭1之間的一液密連接。例如，該環狀部可以形成一密封元件用的一接觸表面。

圖2顯示水龍頭10，具有設置在水龍頭10的出口的一水龍頭接頭1(沒有任何軟管與水龍頭接頭耦合)。在水龍頭10開啟的狀態下，發放液體，其中液體射流(liquid jet)包括一噴灑錐形(spray cone-like shape)。也就是說，液體射流 並不集中而是以向下擴展的方式被發放。該未集中的液體供給主要是由在水龍頭10中水龍頭閥的區域內產生的湍流所導致。例如，水龍頭10可以包括一球閥(ball valve)，該球閥產生湍流，該湍流造成噴灑錐狀的液體發放。這樣的噴灑錐狀的液體發放有不利的影響，因為壺或水桶無法在水不飛濺的狀況下被填滿。

圖3係顯示一實施例之水龍頭接頭1的剖面圖。圖3的水龍頭接頭1基本上包括相似於圖1的水龍頭接頭的特徵。因此，接下來將只針對圖3的水龍頭接頭1的額外特徵說明。除此之外，圖1的前述特徵也同樣有效於圖3以及圖5至圖7的實施例。相較於圖1的水龍頭接頭，根據圖3、圖5至圖7的實施例的水龍頭接頭1的主要差異在於：第一耦合部2的內部設置有一密封元件7。該密封元件7包括一環狀密封區域7.1以及由環狀密封區域7.1所圍繞的一流體通過區域7.2。

環狀密封區域7.1可以適於由水龍頭接頭1的環狀部6所支撐。密封元件7的直徑可以選擇以使密封元件準確地被接收在第一耦合部2的內部空間內。

流體通過區域7.2包括多個桿7.3，在本實施例中，一格狀或蜂窩狀的結構被配置用以靜止液體的流動，以減少被提供於流體出口5的液體飛濺。也就是說，基於密封元件7，於流體出口5提供一集中的液體束(參考圖4)。

更詳細地，密封元件7包括一盤狀形狀，即可以是一平面密封元件7，其可以基於環狀密封區域7.1確保水龍頭接頭1可以以一液密的方式與水龍頭10耦合。另外，基於流體通過區域7.2中的多個桿7.3，液體被導引通過密封元件7，減少了液體流中的干擾並集中在流體出口5的液體束。因為該格狀或蜂窩狀的桿結構，密封元件7內形成複數個液體管道。該等液體管道可以具有多邊形或六邊形的橫截面。開口的寬度可以為，例如，0.5mm到5mm的範圍之間，尤其是1mm、2mm、3mm或4mm。基於該等液體管道，液體流內的干擾可以進一步地被減少。

圖5以及圖5a係顯示包含在水龍頭接頭1中的密封元件7的另一實施例。相似於圖3的實施例，密封元件7是具有一盤狀形狀的一平面密封。在流體通過區域7.2中，包括有一個或多個桿7.3，從一密封元件壁7.5延伸至流體通過區域7.2的中心內。換句話說，該等桿7.3的縱向軸可以垂直於流體通道4的縱向軸LA而延伸。根據實施例，該等桿7.3一體形成於密封元件壁7.5。該等桿7.3可以為板狀肋(planar ribs)，各個肋包括一長方體形狀。在本實施例中，該等桿7.3 從密封元件壁7.5徑向突出，即一桿7.3與通過桿7.3的原點的一切線t限制為一90°的角度。

根據實施例，多個桿7.3可以平均地圍著流體通過區域7.2的圓周分佈。例如，密封元件7可以包括三個平均分佈的桿7.3。然而，根據其他實施例，更多或更少的桿7.3也是可行的。藉此，流體通過區域7.2被分割成多個流體通過部份，可以更進一步減少液體湍流。該等桿7.3的寬度w相等於流體通過區域7.2的半徑r。因此，該等桿7.3的在流體通過區域7.2的中心相會，藉此在流體通過區域7.2內形成一星形的桿配置。較佳地，該等桿7.3在流體通過區域7.2的中心耦合。

圖6係顯示包含在水龍頭接頭1中的密封元件7的另一實施例。圖6的密封元件7基本上包括相似於圖5的密封元件7的特徵。因此，接下來將只針對圖6的密封元件7的額外特徵說明。除此之外，圖5的前述特徵在圖6的實施例也同樣有效。相較於圖5的密封元件7，根據圖6的實施例的密封元件7的主要差異在於，密封元件7包括一階梯形狀。換句話說，密封元件在密封區域7.1的高度與在流體通過區域7.2的高度是不同的。根據本實施例，流體通過區域7.2的高度h可以大於密封區域7.1的高度h。例如，密封元件7包括從環狀密封區域7.1朝下突出的一軸環7.4。軸環7.4可以包括一環形形狀且可以包圍流體通過區域7.2。換句話說，軸環7.4可以形成圍繞流體通過區域7.2的一邊框(rim)。基於軸環7.4，流體通過區域7.2的高度h增加。藉此，該等桿7.3的高度也可以被增加，較佳地其包括相同於軸環7.4的高度h。因而，流體藉由該等桿7.3被導引的長度增加，產生改進且集中的液體流動。另外，因為更大的高度，顯著地增強了該等桿7.3的穩定性。

軸環7.4的外徑d可以選擇以使軸環7.4準確地可插入至靠近環狀部6提供於第二耦合部3內的流體通道4。換句話說，軸環7.4形狀配合至流體通道4，以將密封元件7固定於水龍頭接頭1內。

圖7係顯示包含在水龍頭接頭1中的密封元件7的又一實施例。圖7的密封元件7基本上包括相似於圖6的密封元件7的特徵。因此，接下來將只針對圖7的密封元件7的額外特徵說明。除此之外，圖6的前述特徵在圖7的實施例也同樣有效。相較於圖6的密封元件7，根據圖7的實施例的密封元件7的主要差異在於，該等桿7.3不在流體通過區域7.2的中心相會，而是該等桿7.3朝向流體通道4的中心徑向延伸且該等桿7.3的寬度w小於流體通過區域7.2的半徑r。這樣一 來，流體通過區域7.2的中心沒有任何桿7.3。例如，該等桿7.3的寬度w可以在0.5*rw<r的範圍之間。

根據其他實施例，密封元件7可以包括傾斜的桿7.3。換句話說，該等桿7.3並不從密封元件壁7.5徑向突出，而是該等桿7.3與在桿7.3的原點上的一切線t限制成一銳角角度α(α<90°)。根據實施例，角度α可以小於60°(α<60°)。該等桿7.3的寬度w可以小於流體通過區域7.2的半徑r。例如，該等桿7.3的寬度w可以在0.5*rw<r的範圍間。

密封元件7可藉由射出成型或冲孔製程的彈性體製成。該等桿7.3可以由與密封區域7.1的環狀材質部份相同的材質製成。但是，該等桿7.3也可以由較剛硬的材質製成，例如利用2K(兩元件)製程製成，而密封區域7.1中的環狀材質部份是利用1K(一元件)製程製成。

需要注意的是，說明書以及圖式僅在於說明提案的水龍頭接頭的原理。即使本說明書並未明確敘述或表示，所屬領域技術人員能夠利用本發明的要旨實施各種不同的變化。

1‧‧‧水龍頭接頭

2‧‧‧第一耦合部

2.1‧‧‧母螺紋

3‧‧‧第二耦合部

4‧‧‧流體通道

5‧‧‧流體出口

7‧‧‧密封元件

7.1‧‧‧密封區域

7.2‧‧‧流體通過區域

7.3‧‧‧桿

Claims (15)

1. 一種水龍頭接頭，包括：適於將該水龍頭接頭(1)與一水龍頭(10)耦合的一第一耦合部(2)以及形成一流體出口(5)的一第二耦合部(3)，該第二耦合部(3)適於接收一軟管接頭；其中，該第一耦合部(2)內提供有一密封元件(7)，以獲得該水龍頭接頭(1)與該水龍頭(10)之間的一液密連接，其特徵在於，該密封元件(7)包括一密封區域(7.1)以及包括一個或多個桿(7.3)的一流體通過區域(7.2)，該等桿(7.3)將該流體通過區域(7.2)分割，用以在該流體出口(5)提供一集中的液體流。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的水龍頭接頭，其中該密封元件(7)適於由一環狀部(6)所支撐，該環狀部(6)連接該第一耦合部(2)與該第二耦合部(3)。
3. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述的水龍頭接頭，其中該密封元件(7)在該流體通過區域(7.2)以及該密封區域(7.1)中具有相同的高度。
4. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述的水龍頭接頭，其中該密封元件(7)包括一階梯形狀，該流體通過區域(7.2)具有大於該密封區域(7.1)的高度。
5. 根據申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的水龍頭接頭，其中該密封元件(7)包括一軸環(7.4)，該軸環(7.4)圍繞該流體通過區域(7.2)並朝向該流體出口(5)突出。
6. 根據申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的水龍頭接頭，其中該一個或多個桿(7.3)從一密封元件壁(7.5)橫向突出，該密封元件壁(7.5)沿圓周方向限定該流體通過區域(7.2)。
7. 根據申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的水龍頭接頭，其中該一個或多個桿(7.3)包括一平面形狀。
8. 根據申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的水龍頭接頭，其中該密封元件(7)包括兩個或多個桿(7.3)，該等桿(7.3)平均地分佈於該流體通過區域(7.2)的圓周上。
9. 根據申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的水龍頭接頭，其中該一個或多個桿(7.3)從限定該流體通過區域(7.2)的一密封元件壁(7.5)徑向突出。
10. 根據申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的水龍頭接頭，其中該一個或多個桿(7.3)從限定該流體通過區域(7.2)的一密封元件壁(7.5)突出，以使該桿(7.3)與在該桿(7.3)的原點的一切線(t)限制成一銳角角度(α)。
11. 根據申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的水龍頭接頭，其中該一個或多個桿(7.3)包括一小於該流體通過區域(7.2)的半徑(r)的寬度(w)。
12. 根據申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的水龍頭接頭，其中該一個或多個桿(7.3)從限定該流體通過區域(7.2)的一密封元件壁(7.5)徑向突出，並且在該流體通過區域(7.2)的中心耦合。
13. 根據申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的水龍頭接頭，其中該一個或多個桿(7.3)在該流體通過區域(7.2)內形成一格狀或蜂窩狀的結構。
14. 根據申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述的水龍頭接頭，其中該密封元件(7)係一個一體形成的密封元件。
15. 根據申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的水龍頭接頭，其中該密封元件(7)是一射出成型或冲孔成型的元件。